轴流风机后导叶三维数值优化设计方法及其应用

基于轴流风机安装后导叶能明显改善性能,但用目前使用的二维理想的工程方法无法设计良好导叶,必须通过大量后导叶安装角试验,才能改进使用。本文提出轴流风机后导叶三维数值优化设计方法,并用于一个商用风机,设计工况全压和全压效率均提高13%,有很好的变工况性能;本文还对比了用传统工程方法设计的后导叶的性能。     

膜生物反应器近膜面流场特性实验研究

利用PIV技术测试了膜面附近的气液两相流动力学特性,在2.5m~3/h曝气强度下,对1、2、3 mm三种曝气孔径条件下的气泡动力学特性进行了研究,同时分析了不同孔径下对应的液相速度场、涡量场和雷诺应力分布规律.结果表明,在曝气强度较低的情况下,孔径大小是影响气泡大小的重要几何因素,3mm孔径所形成的气液两相流中液相速度、涡量值和雷诺应力均是最大的,表现在膜过滤过程中,能更好地促进膜表面浓差极化层的物料混合.     

管式斜流风机后导叶的数值设计和优化

管式斜流风机是放置在管道中的无蜗壳斜流风机,它的出口动能很大,无法利用,若安装后导叶能明显改善性能。传统方法不能设计这种导叶,由于无法确定风机出口流动方向。本文利用预估整机性能数值模拟提出一种数值方法来设计后导叶,并对导叶型线、安装位置、叶片数、安装角等参数依次进行优化,结果提高风机全压及其效率的相对值近20%。     

基于PIV技术的膜生物反应器内液相流场特性研究

基于粒子图像测速(PIV)技术对膜生物反应器内气液两相流流动特性进行试验研究,在曝气孔径为4 mm、曝气强度为6.5 m3/h的条件下,分析得到距膜面不同位置处的液相流场数据,结果表明:越靠近曝气管的位置,液相速度矢量越大,随着远离曝气管位置,液相速度逐渐降低,在反应器边缘甚至出现了向下的液相速度矢量,C区中心线上5个激光断面的平均液相垂直速度分别为0.512、0.308 7、0.229、0.033和-0.018 m/s;分析激光断面1处反应器轴向各区域的液相速度矢量分布表明,A区域液相速度矢量较小,进入B、C区域液相速度逐渐增大且稳定,D区域液相速度矢量比较紊乱。该研究结果为膜生物反应器系统的优化设计提供了数据支持。